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本實(shí)用新型涉及一種基于北斗水文監(jiān)測(cè)通信系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集裝置、數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)發(fā)送單元、北斗通信系統(tǒng)、北斗地面數(shù)據(jù)接收器、數(shù)據(jù)解析單元、數(shù)據(jù)輸出裝置、雙膜自動(dòng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、GSM通信系統(tǒng)及供電模塊，所述數(shù)據(jù)采集裝置的輸入端與水位檢測(cè)系統(tǒng)相連，其輸出端經(jīng)數(shù)據(jù)處理單元與數(shù)據(jù)發(fā)送單元的輸入端相連，數(shù)據(jù)發(fā)送單元的輸出端通過雙膜自動(dòng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)分別與北斗通信系統(tǒng)、GSM通信系統(tǒng)相連，北斗地面數(shù)據(jù)接收器的輸出端經(jīng)數(shù)據(jù)解析單元與數(shù)據(jù)輸出裝置相連。本實(shí)用新型不僅可以滿足北斗通信傳輸，也同時(shí)滿足傳統(tǒng)GSM網(wǎng)通信傳輸。通過北

本實(shí)用新型公開了一種基于北斗衛(wèi)星的定位跟蹤系統(tǒng)，包括被監(jiān)護(hù)人定位數(shù)據(jù)采集模塊（1）、定位 數(shù)據(jù)上報(bào)裝置（2）、服務(wù)器（3）和監(jiān)護(hù)用戶終端（4），被監(jiān)護(hù)人定位數(shù)據(jù)采集模塊（1）和定位數(shù)據(jù)上 報(bào)裝置（2）連接，定位數(shù)據(jù)上報(bào)裝置（2）和服務(wù)器（3）連接，監(jiān)護(hù)用戶終端（4）通過蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò) 或無線局域網(wǎng)與服務(wù)器（3）連接，所述被監(jiān)護(hù)人定位數(shù)據(jù)采集模塊（1）采用雙系統(tǒng) GNSS 模塊，所述 雙系統(tǒng)為北斗信號(hào)和 GPS 信號(hào)。本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、耗能少、使用周期 長、成本低，對(duì)被監(jiān)護(hù)人操作要求低，支持監(jiān)護(hù)人能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)目標(biāo)人物的地理位置，并且可以支持同 時(shí)獲取并利用自己當(dāng)前位置，具有重要的市場(chǎng)價(jià)值。 

KM-502 型北斗農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛儀是由揚(yáng)州大學(xué)、無錫卡爾曼導(dǎo)航技術(shù)有限公司、南京沃楊機(jī)械科技有限公司聯(lián)合研發(fā)的北斗導(dǎo)航產(chǎn)品，導(dǎo)航精度±2.5 cm，是國內(nèi)首個(gè)全自主研發(fā)的基于北斗的拖拉機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)，打破了 GPS 導(dǎo)航系統(tǒng)的市場(chǎng)壟斷局面。產(chǎn)品除具有直線自動(dòng)駕駛功能外，還具有計(jì)畝、定位、耕深檢測(cè)、作業(yè)速度檢測(cè)功能，并能將上述數(shù)據(jù)傳送至管理中心或聯(lián)網(wǎng)手機(jī)，還能根據(jù)農(nóng)場(chǎng)特殊要求進(jìn)行功能拓展性升級(jí)。 2015 年 12 月，產(chǎn)品通過江蘇省農(nóng)業(yè)機(jī)械管理局組織的科技成果鑒定，達(dá)國際領(lǐng)先水平。 2016 年 5 月

系統(tǒng)建立了北斗/GNSS廣域?qū)崟r(shí)厘米級(jí)導(dǎo)航定位理論與方法，在精密單點(diǎn)定位整數(shù)解模型、實(shí)時(shí)與快速初始化方法、廣域?qū)崟r(shí)精密定位質(zhì)量控制三個(gè)方面取得了突破性進(jìn)展，解決了精密單點(diǎn)定位長期以來非差模糊度固定難和實(shí)時(shí)快速初始化難兩大瓶頸，實(shí)現(xiàn)了“定得準(zhǔn)”、“測(cè)得快”的核心目標(biāo)。項(xiàng)目整體達(dá)到國際先進(jìn)，部分成果達(dá)到國際領(lǐng)先水平，已在測(cè)繪遙感、航空航天、極地科考、地震與大氣科學(xué)等領(lǐng)域應(yīng)用。該研究引領(lǐng)了高精度衛(wèi)星導(dǎo)航定位從局域到廣域、從事后向?qū)崟r(shí)、從GPS單系統(tǒng)到GNSS多系統(tǒng)方向的發(fā)展，推動(dòng)了衛(wèi)星導(dǎo)航與大地測(cè)量學(xué)科的

本發(fā)明涉及一種基于北斗 GEO 衛(wèi)星信號(hào)的土壤濕度估計(jì)方法，是一種利用北斗 GEO 衛(wèi)星直達(dá)信號(hào) 與反射信號(hào)信噪比數(shù)據(jù)進(jìn)行土壤濕度反演的方法。本發(fā)明主要利用北斗接收機(jī)接收 GEO 衛(wèi)星信號(hào)的反 射系數(shù)的方差來估計(jì)土壤濕度值；畫出實(shí)測(cè)土壤濕度變化趨勢(shì)與方差變化趨勢(shì)對(duì)比圖，比較兩者的相關(guān) 性，經(jīng)計(jì)算其相關(guān)系數(shù)可達(dá)到 0.71，最后擬合方差與實(shí)測(cè)土壤濕度之間的關(guān)系，利用擬合出來的對(duì)數(shù)關(guān) 系模型，結(jié)合某天北斗信號(hào)信噪比數(shù)據(jù)來估計(jì)出當(dāng)天的土壤濕度。本發(fā)明

作為全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)的后起之秀，我國自主北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)(BDS)近年來迅猛發(fā)展。“十二五”及未來“十三五”期間，已有和正在發(fā)展大規(guī)模的各類地基北斗 /GPS 站網(wǎng)(CORS 網(wǎng)、GNSS/MET 網(wǎng)等)，同時(shí)，空基(無人機(jī)、有人機(jī))和天基觀測(cè)載荷 研制已提上日程。所有這些觀測(cè)數(shù)據(jù)將形成天空地一體化網(wǎng)絡(luò)的北斗大數(shù)據(jù)資源。隨著導(dǎo)航、 定位、授時(shí)等北斗傳統(tǒng)應(yīng)用的日趨成熟(圖 1)，北斗大數(shù)據(jù)附加值發(fā)掘及新型應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn) 業(yè)鏈的拓展將前景廣闊。本項(xiàng)目為導(dǎo)航衛(wèi)星創(chuàng)新增值應(yīng)用及北斗大數(shù)據(jù)信息的深度挖掘，將干擾導(dǎo)航定位精度的大氣折射、地表反射等誤差源，“變廢為寶”為遙感探測(cè)的信號(hào)源，在突破我國自主導(dǎo)航衛(wèi) 星遙感探測(cè)關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上，從地基探測(cè)和空基(無人機(jī)、有人機(jī))探測(cè)兩個(gè)層面，實(shí)現(xiàn) 軟硬件一體化的北斗/GPS 雙模氣象水文生態(tài)多要素綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。方案及成果將面向行業(yè) 應(yīng)用需求，引進(jìn)吸收國際前端技術(shù)，緊密結(jié)合當(dāng)?shù)刭Y源優(yōu)勢(shì)，打造內(nèi)蒙古自治區(qū)成為國內(nèi)率 先開展北斗氣象水文生態(tài)增值創(chuàng)新應(yīng)用的省份，拓展北斗大數(shù)據(jù)在氣象預(yù)報(bào)、智慧農(nóng)業(yè)、智 慧水利、生態(tài)環(huán)境等領(lǐng)域的應(yīng)用(圖 1)。圖 2 為北斗/GPS 環(huán)境多要素智能監(jiān)測(cè)與大數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)總體方案。圍繞“數(shù)據(jù)獲取——數(shù)據(jù)存儲(chǔ)——分析挖掘——應(yīng)用服務(wù)”這一主線進(jìn)行。其中: 數(shù)據(jù)獲取分為地空天三類:(1)自主研發(fā)的低成本北斗/GPS 環(huán)境多要素智能監(jiān)測(cè)設(shè)備;(2)無人機(jī)搭載北斗/GPS 智能監(jiān)測(cè)傳感器;(3)GNSS 遙感衛(wèi)星。 環(huán)境監(jiān)測(cè)要素包括:農(nóng)業(yè)環(huán)境生態(tài)(土壤濕度、植被水分等)、氣象水文(大氣水汽、積雪深度、水位等)、海洋(潮位、風(fēng)場(chǎng)、鹽度、海冰等)。 該方案將充分發(fā)揮導(dǎo)航衛(wèi)星無源探測(cè)、高時(shí)空分辨率、低成本高產(chǎn)出、實(shí)時(shí)性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，方案涉及的監(jiān)測(cè)要素及方法可實(shí)現(xiàn)同衛(wèi)星遙感(高分衛(wèi)星、降水衛(wèi)星、重力衛(wèi)星等) 監(jiān)測(cè)的有效結(jié)合和優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，作為國土資源實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的有機(jī)組成部分，共同實(shí)現(xiàn)國家級(jí)、 區(qū)域級(jí)空天地一體化物聯(lián)網(wǎng)遙感大數(shù)據(jù)智能監(jiān)測(cè)服務(wù)。清華大學(xué)在利用地基、空基北斗/GPS 觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行氣象水文生態(tài)要素監(jiān)測(cè)技術(shù)開發(fā)、 產(chǎn)品研發(fā)、軟硬件研發(fā)集成等方面具備豐富的研究積累，尤其針對(duì)我國自主北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的 創(chuàng)新應(yīng)用，團(tuán)隊(duì)成果國內(nèi)領(lǐng)先且得到國際同行的高度認(rèn)可，開發(fā)并集成了一套完備的“北斗 /GPS 雙模多要素智能監(jiān)測(cè)”整體解決方案。除發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文外，已申請(qǐng)多項(xiàng)發(fā)明專 利和軟件著作權(quán)(表 1)，2016 年技術(shù)成果已通過軟硬件服務(wù)在青海(氣象/水利/環(huán)境)、四 川(農(nóng)業(yè)/氣象)、山東(農(nóng)業(yè))、北京(科研單位)等地取得了初期經(jīng)濟(jì)效益。中心已具備 的技術(shù)基礎(chǔ)與部分成果展示如圖 3-圖 6 所示，包括全國范圍地基綜合觀測(cè)站網(wǎng)建設(shè)(圖 3)、 空基試驗(yàn)與技術(shù)攻關(guān)(圖 4)、監(jiān)測(cè)產(chǎn)品研發(fā)(圖 5)、軟硬件設(shè)備自主研發(fā)(圖 6)。所有這 些技術(shù)積累將為本方案的順利實(shí)施提供有力保障。目前市場(chǎng)上尚無相關(guān)產(chǎn)品，并且本項(xiàng)目的成果產(chǎn)出可從如下幾個(gè)方向進(jìn)行多層次、全方 位的市場(chǎng)化對(duì)接:(1)軟件模塊:研制內(nèi)容一產(chǎn)出的氣象水文生態(tài)監(jiān)測(cè)要素估算軟件模塊，可同以北斗 導(dǎo)航定位為主打方向的企業(yè)對(duì)接，通過嵌入本軟件模塊，拓寬其業(yè)務(wù)范圍，在為農(nóng)業(yè)、氣象、 水利等部門提供導(dǎo)航定位服務(wù)的同時(shí)，融入氣象水文生態(tài)要素同步監(jiān)測(cè)的功能。不同需求定 制的軟件模塊按 1-10 萬元每套計(jì)算，初期市場(chǎng)年需求量預(yù)計(jì) 50 套，預(yù)計(jì)每年產(chǎn)生收益 50-500 萬元，市場(chǎng)成熟后可面向全國推廣，年收益可達(dá) 1000-5000 萬元。(2)監(jiān)測(cè)產(chǎn)品:研制內(nèi)容一產(chǎn)出的氣象水文生態(tài)監(jiān)測(cè)要素產(chǎn)品，如通過 SDCORS 監(jiān)測(cè) 網(wǎng)絡(luò)附加得到的多要素監(jiān)測(cè)產(chǎn)品，可實(shí)現(xiàn)政府買單為行業(yè)公眾提供服務(wù)。可與高校、科研院 所等聯(lián)合申報(bào)國家級(jí)、省部級(jí)科研項(xiàng)目，預(yù)計(jì)單個(gè)項(xiàng)目經(jīng)費(fèi) 500-1000 萬元。(3)新型監(jiān)測(cè)設(shè)備:研究內(nèi)容二所產(chǎn)出的面向氣象農(nóng)業(yè)水文應(yīng)用的北斗/GPS 雙模氣象 水文生態(tài)多要素綜合監(jiān)測(cè)設(shè)備，具有低成本、小型化、多功能等優(yōu)勢(shì)，可獨(dú)立進(jìn)行市場(chǎng)推廣。 按單套收益 5 萬元計(jì)算，初期市場(chǎng)年需求量 50 套，預(yù)計(jì)年收益 250 萬元，市場(chǎng)成熟后可面 向全國推廣，年收益可達(dá) 500-3000 萬元，并可與目前市場(chǎng)上通用的 GNSS 定位型接收機(jī)競(jìng) 爭(zhēng)，實(shí)現(xiàn)行業(yè)接收機(jī)的更新?lián)Q代及初期市場(chǎng)壟斷。(4)演示系統(tǒng):研究內(nèi)容三所產(chǎn)出的北斗/GPS 雙模氣象水文生態(tài)多要素綜合監(jiān)測(cè)演示 系統(tǒng)，可率先在山東省(青島市)開展示范應(yīng)用，且該創(chuàng)新應(yīng)用模式在全國具有推廣價(jià)值。 可聯(lián)合申報(bào)科研項(xiàng)目，預(yù)計(jì)單個(gè)項(xiàng)目經(jīng)費(fèi) 500-1000 萬元，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)化推廣應(yīng)用，名 利雙收。

北斗Ⅱ高速鐵路路基沉降觀測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)是用 于指導(dǎo)高速鐵路路基工程施工，并在高速鐵路投入運(yùn)營后進(jìn)行 持續(xù)觀測(cè)和災(zāi)害預(yù)警的自動(dòng)化系統(tǒng)。 其主要功能為：動(dòng)態(tài)連續(xù)觀測(cè)高速鐵路的重點(diǎn)路段的沉降 和位移情況，自動(dòng)報(bào)表，智能預(yù)測(cè)與評(píng)估。該系統(tǒng)不僅可以指 導(dǎo)高速鐵路路基的工程施工，而且可以在高速鐵路投入運(yùn)營后 發(fā)揮重要的災(zāi)害預(yù)警功能。該系統(tǒng)具有高精度、全天候、動(dòng)態(tài) 連續(xù)、自動(dòng)化、智能化特點(diǎn)，具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景！

僅面向軍工或軍民融合單位公開

項(xiàng)目簡(jiǎn)介： 發(fā)展自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的北斗衛(wèi)